DE202022106313U1 - A direct comparison based system for the analysis of evolutionary optimization algorithms - Google Patents
A direct comparison based system for the analysis of evolutionary optimization algorithms Download PDFInfo
- Publication number
- DE202022106313U1 DE202022106313U1 DE202022106313.3U DE202022106313U DE202022106313U1 DE 202022106313 U1 DE202022106313 U1 DE 202022106313U1 DE 202022106313 U DE202022106313 U DE 202022106313U DE 202022106313 U1 DE202022106313 U1 DE 202022106313U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- algorithm
- algorithms
- comparison
- head
- ranking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001793 Wilcoxon signed-rank test Methods 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241000283153 Cetacea Species 0.000 description 1
- 238000000585 Mann–Whitney U test Methods 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Marketing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Ein auf direktem Vergleich basierendes System für evolutionäre Optimierungsalgorithmen, das System umfasst:eine Vergleichsverarbeitungseinheit zur Durchführung eines direkten Vergleichs von zwei evolutionären Optimierungsalgorithmen, wobei ein Algorithmus einen primären Algorithmus und der andere Algorithmus einen alternativen Algorithmus darstellt;eine Matrixverarbeitungseinheit zur Erstellung einer Prasatul-Matrix durch Durchführung eines direkten Vergleichs der besten Lösung, die mit dem primären Algorithmus und dem alternativen Algorithmus für eine bestimmte Anzahl von Versuchen erhalten wurde; undeine Ranking-Verarbeitungseinheit zum Ranking der Algorithmen auf der Grundlage ihrer bewerteten Leistung, wobei ein problembezogenes Ranking und ein Gesamtranking für das Ranking der Algorithmen auf der Grundlage eines direkten Vergleichsansatzes durchgeführt wird.A head-to-head comparison based system for evolutionary optimization algorithms, the system comprising:a comparison processing unit for performing a head-to-head comparison of two evolutionary optimization algorithms, one algorithm representing a primary algorithm and the other algorithm representing an alternative algorithm;a matrix processing unit for constructing a Prasatul matrix performing a head-to-head comparison of the best solution obtained with the primary algorithm and the alternative algorithm for a specified number of trials; anda ranking processing unit for ranking the algorithms based on their evaluated performance, performing a problem-related ranking and an overall ranking for ranking the algorithms based on a head-to-head comparison approach.
Description
BEREICH DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der Analyse der Leistung von evolutionären Optimierungsalgorithmen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein auf direktem Vergleich basierendes System zur Analyse von evolutionären Optimierungsalgorithmen.The present disclosure relates to the field of analyzing the performance of evolutionary optimization algorithms. In particular, the present disclosure relates to a head-to-head comparison based system for analyzing evolutionary optimization algorithms.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
In den letzten zehn Jahren hat die Anwendung von evolutionären Optimierungsalgorithmen (EOAs) um ein Vielfaches zugenommen. Es besteht jedoch immer noch ein großer Bedarf an besseren Methoden zur Bewertung der Leistung von Algorithmen. Die Bewertung von EOA erfolgt unter zwei Gesichtspunkten, nämlich Lösungsqualität und Konvergenz, wobei die Lösungsqualität die Messung der Leistung auf der Grundlage der in verschiedenen Versuchen des Algorithmus erhaltenen Lösungen darstellt. Andererseits wird die Konvergenzanalyse auf der Grundlage der Lösungen durchgeführt, die in verschiedenen Interaktionen für einen einzigen Algorithmusversuch erzielt werden. Es ist festzustellen, dass die meisten Bewertungsverfahren auf dem Ansatz der Lösungsqualität basieren.In the last decade, the application of Evolutionary Optimization Algorithms (EOAs) has increased exponentially. However, there is still a great need for better methods of evaluating the performance of algorithms. EOA is evaluated from two points of view, namely solution quality and convergence, where solution quality is the measurement of performance based on the solutions obtained in different trials of the algorithm. On the other hand, the convergence analysis is performed based on the solutions obtained in different interactions for a single algorithm trial. It can be seen that most of the assessment methods are based on the solution quality approach.
Trotz des Vorhandenseins verschiedener Ansätze werden parametrische und nicht-parametrische Ansätze häufig für die Analyse der Lösungsqualität von EOAs verwendet. Die Leistung der EOAs wird durch Schätzung der grundlegenden statistischen Maße wie Standardabweichung, Mittelwert, Median, Maximum und Minimum verglichen. Diese Art des Vergleichs ist jedoch problematisch, da es sich um einen indirekten Ansatz handelt, bei dem die mit zwei Algorithmen erzielten Lösungen nicht direkt verglichen werden. Es ist wichtig zu beachten, dass gleiche Statistikwerte nicht bedeuten, dass die Lösungen der beiden Algorithmen genau die gleichen sind. Ein weiteres Problem beim Leistungsvergleich von EOAs ist die Betrachtung mehrerer Statistiken, um Schlussfolgerungen zu ziehen.Despite the existence of different approaches, parametric and non-parametric approaches are commonly used for analyzing the solution quality of EOAs. The performance of the EOAs is compared by estimating basic statistical measures such as standard deviation, mean, median, maximum and minimum. However, this type of comparison is problematic because it is an indirect approach that does not directly compare the solutions obtained with two algorithms. It is important to note that equal statistics values do not mean that the solutions of the two algorithms are exactly the same. Another problem with comparing EOAs' performance is looking at multiple statistics to draw conclusions.
Daher ist ein neuer direkter Ansatz für den Vergleich der Leistung von EOAs erforderlich.Therefore, a new direct approach to comparing the performance of EOAs is required.
In Anbetracht der vorangegangenen Diskussion wird deutlich, dass ein auf direktem Vergleich basierendes System zur Analyse von evolutionären Optimierungsalgorithmen benötigt wird.In view of the previous discussion, it becomes clear that a head-to-head comparison based system for the analysis of evolutionary optimization algorithms is needed.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein auf direktem Vergleich basierendes System zur Analyse von evolutionären Optimierungsalgorithmen. In der vorliegenden Offenlegung wird ein Ansatz für den direkten Vergleich zur Analyse der Leistung von evolutionären Optimierungsalgorithmen vorgeschlagen, wobei eine direkte Vergleichsmatrix, die so genannte Prasatul-Matrix, entwickelt wird, die das Ergebnis des direkten Vergleichs der besten Lösungen berücksichtigt, die mit zwei Algorithmen für eine bestimmte Anzahl von Versuchen erzielt werden. Zur Durchführung des Vergleichs werden fünf verschiedene Leistungsmaße auf der Grundlage der Prasatul-Matrix entwickelt, um die Leistung der Algorithmen im Hinblick auf die Optimalität und Vergleichbarkeit der Lösungen zu bewerten. Diese Werte werden für die Entwicklung eines punktebasierten Ansatzes für den Vergleich der Leistung mehrerer Algorithmen und zusätzlich für eine Rangfolge sowohl in Bezug auf die Lösungsqualität als auch auf die Konvergenzanalyse verwendet. Das vorgeschlagene Ansatzsystem mit dem direkten Vergleichsansatz wird anhand von sechs evolutionären Optimierungsalgorithmen auf 25 Benchmark-Funktionen analysiert. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Veröffentlichung eine nicht-parametrische statistische Analyse, der Wilcoxon-Test für gepaarte Summen, durchgeführt, um die Ergebnisse des vorgeschlagenen direkten Vergleichsansatzes zu überprüfen.The present disclosure relates to a head-to-head comparison based system for analyzing evolutionary optimization algorithms. In the present disclosure, a head-to-head comparison approach for analyzing the performance of evolutionary optimization algorithms is proposed, developing a head-to-head comparison matrix, called the Prasatul matrix, that considers the result of the head-to-head comparison of the best solutions obtained with two algorithms for a certain number of attempts. To perform the comparison, five different performance measures based on the Prasatul matrix are developed to assess the performance of the algorithms in terms of optimality and comparability of the solutions. These values are used to develop a points-based approach for comparing the performance of multiple algorithms and additionally for ranking in terms of both solution quality and convergence analysis. The proposed approach system with the direct comparison approach is analyzed using six evolutionary optimization algorithms on 25 benchmark functions. Furthermore, in the present paper, a non-parametric statistical analysis, the Wilcoxon test for paired sums, is performed to verify the results of the proposed direct comparison approach.
Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, ein auf direktem Vergleich basierendes System zur Analyse von evolutionären Optimierungsalgorithmen bereitzustellen. Das System umfasst: eine Vergleichsverarbeitungseinheit zum Durchführen eines direkten Vergleichs zweier evolutionärer Optimierungsalgorithmen, wobei ein Algorithmus einen primären Algorithmus und der andere Algorithmus einen alternativen Algorithmus darstellt; eine Matrixverarbeitungseinheit zum Vorbereiten einer Prasatul-Matrix durch Durchführen eines direkten Vergleichs der besten Lösung, die mit dem primären Algorithmus und dem alternativen Algorithmus für eine bestimmte Anzahl von Versuchen erhalten wurde; und eine Ranglistenverarbeitungseinheit zum Einordnen der Algorithmen auf der Grundlage ihrer bewerteten Leistung, wobei eine problembezogene Rangliste und eine Gesamtrangliste zum Einordnen der Algorithmen auf der Grundlage des Direktvergleichsansatzes durchgeführt wird.The present disclosure aims to provide a head-to-head comparison based system for analysis of evolutionary optimization algorithms. The system comprises: a comparison processing unit for performing a head-to-head comparison of two evolutionary optimization algorithms, one algorithm representing a primary algorithm and the other algorithm representing an alternative algorithm; a matrix processing unit for preparing a Prasatul matrix by performing a direct comparison of the best solution obtained with the primary algorithm and the alternative algorithm for a certain number of trials; and a ranking processing unit for ranking the algorithms based on their evaluated performance, performing a problem-related ranking and an overall ranking for ranking the algorithms based on the direct comparison approach.
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein auf direktem Vergleich basierendes System zur Analyse evolutionärer Optimierungsalgorithmen bereitzustellen.An aim of the present disclosure is to provide a head-to-head comparison based system for analyzing evolutionary optimization algorithms.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, einen Ansatz, der direkt vergleicht die beiden Algorithmen und Datensatz in prasatul Matrix, anstatt den Vergleich von Statistiken wie Mittelwert und Standardabweichung.Another objective of the present disclosure is to provide an approach that directly compares both algorithms and dataset in prasatul matrix, rather than comparing statistics such as mean and standard deviation.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, fünf Maßnahmen, die auf der Grundlage der Prasatul-Matrix entworfen wurden, bereitzustellen, die gleichermaßen in der Lage sind, evolutionäre Optimierungsalgorithmen sowohl auf der Grundlage der Lösungsqualität als auch der Konvergenz zu vergleichen.Another aim of the present disclosure is to provide five measures designed on the basis of the Prasatul matrix that are equally able to compare evolutionary optimization algorithms on the basis of both solution quality and convergence.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, ein punktegesteuertes Ranking-Schema bereitzustellen, das auf der Grundlage der Prasatul-Matrix entwickelt wurde und in der Lage ist, den evolutionären Optimierungsalgorithmus auf der Basis von Lösungsqualität und Konvergenz einzustufen.Another aim of the present disclosure is to provide a point-driven ranking scheme developed on the basis of the Prasatul matrix and able to rank the evolutionary optimization algorithm based on solution quality and convergence.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, einen neuartigen, scoregesteuerten Vergleichs- und Ranking-Ansatz für die Analyse der Konvergenz von evolutionären Optimierungsalgorithmen bereitzustellen.Another goal of the present disclosure is to provide a novel, score-driven comparison and ranking approach for analyzing the convergence of evolutionary optimization algorithms.
Zur weiteren Verdeutlichung der Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gegeben, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den beigefügten Figuren beschrieben und erläutert werden.In order to further clarify the advantages and features of the present disclosure, a more detailed description of the invention is provided by reference to specific embodiments that are illustrated in the accompanying figures. It is understood that these figures represent only typical embodiments of the invention and therefore should not be considered as limiting the scope of the invention. The invention will be described and illustrated with additional specificity and detail with the accompanying figures.
Figurenlistecharacter list
Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:
-
1 ein Blockdiagramm eines auf direktem Vergleich basierenden Systems zur Analyse von evolutionären Optimierungsalgorithmen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und -
2 eine Prasatul-Matrix (L) mit verschiedenen Abstraktionsstufen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
-
1 Figure 12 shows a block diagram of a head-to-head comparison based system for analysis of evolutionary optimization algorithms according to an embodiment of the present disclosure; and -
2 12 shows a Prasatul matrix (L) with different levels of abstraction according to an embodiment of the present disclosure.
Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren anhand der wichtigsten Schritte, um das Verständnis der Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Außerdem kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind, und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu überfrachten, die für Fachleute, die über die hierin enthaltenen Beschreibungen verfügen, leicht erkennbar sind.Those skilled in the art will understand that the elements in the figures are presented for simplicity and are not necessarily drawn to scale. For example, the flow charts illustrate the method of key steps to enhance understanding of aspects of the present disclosure. In addition, one or more components of the device may be represented in the figures by conventional symbols, and the figures only show the specific details relevant to an understanding of the embodiments of the present disclosure in order not to over-detail the figures overloads that are readily apparent to those skilled in the art who have the descriptions contained herein.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Um das Verständnis der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese mit bestimmten Worten beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.For the purposes of promoting an understanding of the invention, reference will now be made to the embodiment illustrated in the figures and specific language will be used to describe the same. It should be understood, however, that no limitation on the scope of the invention is intended, and such alterations and further modifications to the illustrated system and such further applications of the principles of the invention set forth therein are contemplated as would occur to those skilled in the art invention would normally come to mind.
Der Fachmann wird verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.Those skilled in the art will understand that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory of the invention and are not intended to be limiting.
Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.When this specification refers to "an aspect," "another aspect," or the like, it means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is present in at least one embodiment included in the present disclosure. Therefore, the phrases "in one embodiment," "in another embodiment," and similar phrases throughout this specification may or may not all refer to the same embodiment.
Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte einschließt, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.The terms "comprises,""including," or other variations thereof are intended to cover non-exclusive inclusion, such that a method or method that includes a list of steps includes not only those steps, but may also include other steps that are not expressly stated or pertaining to any such process or method. Likewise, any device or subsystem or element or structure or component preceded by "comprises...a" does not, without further limitation, exclude the existence of other devices or other subsystem or other element or other structure or other component or additional device or additional subsystems or additional elements or additional structures or additional components.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art to which this invention pertains. The system, methods, and examples provided herein are for purposes of illustration only and are not intended to be limiting.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.Embodiments of the present disclosure are described in detail below with reference to the attached figures.
Die in dieser Spezifikation beschriebenen Funktionseinheiten werden als Geräte bezeichnet. Ein Gerät kann in programmierbaren Hardware-Geräten wie Prozessoren, digitalen Signalprozessoren, zentralen Verarbeitungseinheiten, feldprogrammierbaren Gate-Arrays, programmierbaren Logik-Arrays, programmierbaren Logik-Geräten, Cloud-Verarbeitungssystemen oder Ähnlichem implementiert sein. Die Geräte können auch in Software für die Ausführung durch verschiedene Arten von Prozessoren implementiert werden. Ein identifiziertes Gerät kann einen ausführbaren Code enthalten und kann beispielsweise einen oder mehrere physische oder logische Blöcke von Computeranweisungen umfassen, die beispielsweise als Objekt, Prozedur, Funktion oder anderes Konstrukt organisiert sein können. Die ausführbare Datei eines identifizierten Geräts muss jedoch nicht physisch an einem Ort liegen, sondern kann aus verschiedenen, an unterschiedlichen Orten gespeicherten Anweisungen bestehen, die, wenn sie logisch zusammengefügt werden, das Gerät bilden und den angegebenen Zweck des Geräts erfüllen.The functional units described in this specification are referred to as devices. A device may be implemented in programmable hardware devices such as processors, digital signal processors, central processing units, field programmable gate arrays, programmable logic arrays, programmable logic devices, cloud processing systems, or the like. The devices can also be implemented in software for execution by various types of processors. An identified device may include executable code and may include, for example, one or more physical or logical blocks of computer instructions, which may be organized as, for example, an object, procedure, function, or other construct. However, the executable file of an identified device does not have to reside physically in one location, but may consist of various instructions stored in different locations which, when logically assembled, form the device and fulfill the stated purpose of the device.
Der ausführbare Code eines Geräts oder Moduls kann ein einzelner Befehl oder eine Vielzahl von Befehlen sein und kann sogar über mehrere verschiedene Codesegmente, verschiedene Anwendungen und mehrere Speichergeräte verteilt sein. In ähnlicher Weise können Betriebsdaten innerhalb des Geräts identifiziert und dargestellt werden, wobei sie in jeder geeigneten Form vorliegen und in jeder geeigneten Art von Datenstruktur organisiert sein können. Die Betriebsdaten können als ein einziger Datensatz gesammelt werden oder über verschiedene Orte, einschließlich verschiedener Speichergeräte, verteilt sein und können zumindest teilweise als elektronische Signale in einem System oder Netzwerk vorliegen.The executable code of a device or module can be a single instruction or a multitude of instructions, and can even be distributed across several different code segments, different applications, and multiple storage devices. Similarly, operational data may be identified and represented within the device and may be in any suitable form and organized in any suitable type of data structure. The operational data may be collected as a single set of data or distributed across various locations, including various storage devices, and may exist, at least in part, as electronic signals in a system or network.
Wenn in dieser Beschreibung von „einer ausgewählten Ausführungsform“, „einer Ausführungsform“ oder „einer Ausführungsform“ die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform des offengelegten Gegenstands enthalten ist. Daher beziehen sich die Ausdrücke „eine ausgewählte Ausführungsform“, „in einer Ausführungsform“ oder „in einer Ausführungsform“ an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform.When this specification refers to "a selected embodiment," "an embodiment," or "an embodiment," it means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is at least one embodiment of the disclosed subject matter. As such, the phrases "a selected embodiment," "in one embodiment," or "in one embodiment" throughout this specification are not necessarily all referring to the same embodiment.
Darüber hinaus können die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details angegeben, um ein umfassendes Verständnis der Ausführungsformen des offengelegten Gegenstands zu ermöglichen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass der offengelegte Gegenstand auch ohne eines oder mehrere der spezifischen Details oder mit anderen Methoden, Komponenten, Materialien usw. ausgeführt werden kann. In anderen Fällen werden bekannte Strukturen, Materialien oder Vorgänge nicht im Detail gezeigt oder beschrieben, um zu vermeiden, dass Aspekte des offengelegten Gegenstandes verdeckt werden.Furthermore, the features, structures, or characteristics described may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. In the following description, numerous specific details are provided in order to provide a thorough understanding of the embodiments of the disclosed subject matter. However, one skilled in the art will recognize that the disclosed subject matter may be practiced without one or more of the specific details, or using other methods, components, materials, etc. In other instances, well-known structures, materials, or operations are not shown or described in detail to avoid obscuring aspects of the disclosed subject matter.
Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen können die offengelegten Computerprogramme oder -module auf viele beispielhafte Arten ausgeführt werden, beispielsweise als Anwendung, die im Speicher eines Geräts resident ist, oder als gehostete Anwendung, die auf einem Server ausgeführt wird und mit der Geräteanwendung oder dem Browser über eine Reihe von Standardprotokollen wie TCP/IP, HTTP, XML, SOAP, REST, JSON und anderen ausreichenden Protokollen kommuniziert. Die offengelegten Computerprogramme können in beispielhaften Programmiersprachen geschrieben werden, die vom Speicher auf dem Gerät oder von einem gehosteten Server ausgeführt werden, wie BASIC, COBOL, C, C++, Java, Pascal oder Skriptsprachen wie JavaScript, Python, Ruby, PHP, Perl oder andere ausreichende Programmiersprachen.According to the example embodiments, the disclosed computer programs or modules may be implemented in many example ways, such as as an application residing in the memory of a device or as a hosted application running on a server and connected to the device application or browser via a Communicates series of standard protocols like TCP/IP, HTTP, XML, SOAP, REST, JSON and other sufficient protocols. The disclosed computer programs may be written in example programming languages executed from memory on the device or from a hosted server, such as BASIC, COBOL, C, C++, Java, Pascal, or scripting languages such as JavaScript, Python, Ruby, PHP, Perl, or others sufficient programming languages.
Einige der offengelegten Ausführungsformen umfassen oder beinhalten die Datenübertragung über ein Netzwerk, z. B. die Übermittlung verschiedener Eingaben oder Dateien über das Netzwerk. Das Netzwerk kann beispielsweise das Internet, Wide Area Networks (WANs), Local Area Networks (LANs), analoge oder digitale drahtgebundene und drahtlose Telefonnetzwerke (z. B. PSTN, Integrated Services Digital Network (ISDN), ein zellulares Netzwerk und Digital Subscriber Line (xDSL)), Radio, Fernsehen, Kabel, Satellit und/oder andere Übertragungs- oder Tunnelmechanismen zur Übertragung von Daten umfassen. Das Netz kann mehrere Netze oder Teilnetze umfassen, von denen jedes z. B. einen drahtgebundenen oder drahtlosen Datenpfad enthalten kann. Das Netz kann ein leitungsvermitteltes Sprachnetz, ein paketvermitteltes Datennetz oder ein beliebiges anderes Netz für die Übertragung elektronischer Kommunikation umfassen. Das Netzwerk kann beispielsweise Netzwerke umfassen, die auf dem Internet-Protokoll (IP) oder dem asynchronen Übertragungsmodus (ATM) basieren, und es kann Sprache unterstützen, indem es z. B. VoIP, Voice-over-ATM oder andere vergleichbare Protokolle für die Sprachdatenkommunikation verwendet. In einer Implementierung umfasst das Netzwerk ein zellulares Telefonnetz, das so konfiguriert ist, dass es den Austausch von Text- oder SMS-Nachrichten ermöglicht.Some of the disclosed embodiments include or involve data transmission over a network, e.g. B. the transmission of various inputs or files over the network. The network can be, for example, the Internet, wide area networks (WANs), local area networks (LANs), analog or digital wired and wireless telephone networks (e.g. PSTN, Integrated Services Digital Network (ISDN), a cellular network and digital subscriber line (xDSL)), radio, television, cable, satellite and/or other transmission or tunneling mechanisms for the transmission of data. The network may comprise several networks or sub-networks, each of which e.g. B. a wired or wireless data path may contain. The network may comprise a circuit switched voice network, a packet switched data network or any other network for the transmission of electronic communications. The network may for example comprise Internet Protocol (IP) or Asynchronous Transfer Mode (ATM) based networks and may support voice e.g. B. VoIP, Voice-over-ATM or other comparable protocols for voice data communication. In one implementation, the network includes a cellular telephone network configured to allow the exchange of text or SMS messages.
Beispiele für ein Netzwerk sind unter anderem ein Personal Area Network (PAN), ein Storage Area Network (SAN), ein Home Area Network (HAN), ein Campus Area Network (CAN), ein Local Area Network (LAN), ein Wide Area Network (WAN), ein Metropolitan Area Network (MAN), ein Virtual Private Network (VPN), ein Enterprise Private Network (EPN), das Internet, ein Global Area Network (GAN) und so weiter.Examples of a network include a personal area network (PAN), a storage area network (SAN), a home area network (HAN), a campus area network (CAN), a local area network (LAN), a wide area Network (WAN), a Metropolitan Area Network (MAN), a Virtual Private Network (VPN), an Enterprise Private Network (EPN), the Internet, a Global Area Network (GAN), and so on.
In einer Ausführungsform wird eine Matrixverarbeitungseinheit (104) zur Erstellung einer Prasatul-Matrix (104a) verwendet, indem ein direkter Vergleich der besten Lösung, die mit dem primären Algorithmus (102a) und dem alternativen Algorithmus (102b) für eine bestimmte Anzahl von Versuchen erzielt wurde, durchgeführt wird.In one embodiment, a matrix processing unit (104) is used to construct a Prasatul matrix (104a) by directly comparing the best solution obtained with the primary algorithm (102a) and the alternative algorithm (102b) for a specified number of trials was carried out.
In einer Ausführungsform wird eine Ranking-Verarbeitungseinheit (106) für das Ranking der Algorithmen auf der Grundlage ihrer bewerteten Leistung verwendet, wobei ein problembezogenes Ranking (106a) und ein Gesamtranking (106b) für das Ranking der Algorithmen auf der Grundlage eines direkten Vergleichsansatzes durchgeführt wird.In one embodiment, a ranking processing unit (106) is used to rank the algorithms based on their assessed performance, performing a problem-related ranking (106a) and an overall ranking (106b) for ranking the algorithms based on a head-to-head comparison approach .
In einer Ausführungsform wird ein primärer Algorithmus (102a) mit einem oder mehreren alternativen Algorithmen (102b) verglichen, wobei während des Vergleichs jeder Algorithmus die Chance erhält, als primärer Algorithmus (102a) zu agieren, während andere Algorithmen als alternative Algorithmen (102b) agieren.In one embodiment, a primary algorithm (102a) is compared to one or more alternative algorithms (102b), during the comparison each algorithm is given a chance to act as the primary algorithm (102a) while other algorithms act as alternative algorithms (102b). .
In einer Ausführungsform weist die Prasatul-Matrix (104a) sowohl in den Zeilen als auch in den Spalten drei Abstraktionsebenen auf, wobei diese Abstraktionen auf der Grundlage der Vergleichbarkeit und der Optimalität in Bezug auf die Alternativen bzw. die Optima definiert sind.In one embodiment, the Prasatul matrix (104a) has three levels of abstraction in both rows and columns, these abstractions being defined on the basis of comparability and optimality with respect to the alternatives and the optima, respectively.
In einer Ausführungsform wird die Leistung der Algorithmen im Sinne der Optimalität der Lösungen und der Vergleichbarkeit der Lösungen interpretiert, wobei der direkte Vergleich und der Gesamtvergleich zur Bestimmung der Qualität der Lösungen herangezogen werden, was zu einer Rangfolge der Algorithmen beiträgt.In one embodiment, the performance of the algorithms is interpreted in terms of the optimality of the solutions and the comparability of the solutions, using the head-to-head comparison and the overall comparison to determine the quality of the solutions, which contributes to a ranking of the algorithms.
In einer Ausführungsform werden der direkte Vergleich und der Gesamtvergleich als D-Scores bzw. K-Scores bezeichnet, wobei D-Scores die direkte Optimalität und die direkte Vergleichbarkeit und K-Scores die Gesamtoptimalität, die Gesamtvergleichbarkeit und die Gesamtheit umfassen.In one embodiment, the head-to-head comparison and overall comparison are referred to as D-scores and K-scores, respectively, where D-scores include direct optimality and direct comparability and K-scores include overall optimality, overall comparability, and ensemble.
In einer Ausführungsform wird eine empirische Analyse unter Verwendung von 25 Benchmark-Funktionen durchgeführt, wobei mehrere bewährte Algorithmen für den direkten Vergleich verwendet werden und anschließend eine Überprüfung der erzielten Ergebnisse erfolgt.In one embodiment, an empirical analysis is performed using 25 benchmark functions, using several proven algorithms for head-to-head comparison and then verifying the results obtained.
In einer Ausführungsform können die Vergleichsverarbeitungseinheit (102), die Matrixverarbeitungseinheit (104) und die Ranglistenverarbeitungseinheit (106) in programmierbaren Hardwarevorrichtungen wie Prozessoren, digitalen Signalprozessoren, zentralen Verarbeitungseinheiten, feldprogrammierbaren Gate-Arrays, programmierbarer Array-Logik, programmierbaren Logikvorrichtungen, Cloud-Verarbeitungssystemen oder dergleichen implementiert werden.In one embodiment, the comparison processing unit (102), the matrix processing unit (104) and the ranking processing unit (106) can be implemented in programmable hardware devices such as processors, digital signal processors, central processing units, field programmable gate arrays, programmable array logic, programmable logic devices, cloud processing systems or the like to be implemented.
In einer Ausführungsform sind die Rollen der teilnehmenden Optimierungsalgorithmen im direkten Vergleichsansatz wie folgt definiert:
- Primäre Algorithmen (Ap): Dies ist der Algorithmus, dessen Leistung im Vergleich zu anderen Algorithmen bewertet wird.
- Alternativer Algorithmus (Aq): Dies ist der Algorithmus, mit dem der primäre Algorithmus (Ap) verglichen wird.
- Bestes Universum (Ub): Dies bezieht sich auf die beste Lösung des Universums, wobei das beste Universum für Minimierungs- und Maximierungsprobleme als Gleichung (1) bzw. (2) definiert ist:
- Primary Algorithms (Ap): This is the algorithm whose performance is evaluated against other algorithms.
- Alternate Algorithm (Aq): This is the algorithm against which the primary algorithm (Ap) is compared.
- Best Universe (Ub): This refers to the best universe solution, where the best universe for minimization and maximization problems is defined as Equations (1) and (2), respectively:
Dabei steht ui in den Aufenthaltsgleichungen für die i-te beste Lösung aus U.Here ui stands for the i-th best solution from U in the residence equations.
Mittelwert des Universums (Uσ): Dies ist definiert als der Mittelwert oder Durchschnitt aller besten Lösungen im Universum und wird durch die unten stehende Gleichung (3) definiert.
Schlechtestes Universum (Uw): Dies ist definiert als die schlechteste Lösung des Universums, wobei für Minimierungs- und Maximierungsprobleme das schlechteste Universum wie in Gleichung (4) bzw. (5) angegeben definiert ist.
Dabei steht ui in den Aufenthaltsgleichungen für die i-te beste Lösung aus U.Here ui stands for the i-th best solution from U in the residence equations.
Optimum (O): Es ist definiert als der optimale Wert des Such- oder Lösungsraumes der Zielfunktion f(x), der für beide Algorithmen berücksichtigt wird. Für Minimierungs- und Maximierungsprobleme sind die Optima als Gleichung (6) bzw. (7) definiert.
In einer Ausführungsform wird eine Lösung einfach mit einer anderen Lösung verglichen, um den Grad der Vergleichbarkeit einer Lösung zu bestimmen, wobei drei Stufen der Vergleichbarkeit definiert und in Gleichung (8), (9) und (10) angegeben sind, wie unten erwähnt.In one embodiment, a solution is simply compared to another solution to determine the degree of comparability of a solution, with three levels of comparability defined and given in equations (8), (9), and (10), as noted below.
Vergleichbarkeitsstufe 1: Wenn eine Lösung pi, die mit einem Algorithmus Ap erhalten wird, besser ist als die Lösung qi, die mit einem Algorithmus Aq erhalten wird, dann wird die Lösung pi als Vergleichbarkeitsstufe 1 betrachtet. Daher kann für die Algorithmen Ap und Aq bei einem Minimierungsproblem die Menge der Vergleichbarkeitsstufe 1 (L°1) wie folgt definiert werden:
Vergleichbarkeitsstufe 2: Wenn in diesem Fall eine Lösung pi gleich oder gleich der Lösung qi ist, dann wird die Lösung pi als Vergleichbarkeitsstufe 2 definiert. Daher kann für die Algorithmen Ap und Aq die Menge der Vergleichbarkeitsstufe 2 (L°2) wie folgt definiert werden:Comparability level 2: In this case, if a solution pi is the same as or equal to the solution q i , then the solution p i is defined as
Vergleichbarkeitsstufe 3: Wenn in diesem Fall eine Lösung pi schlechter ist als die Lösung qi, dann wird die Lösung pi als Vergleichbarkeitsstufe 3 definiert. Daher kann für die Algorithmen Ap und Aq die Menge der Vergleichbarkeitsstufe 3 (L°3) wie folgt definiert werden:
In einer Ausführungsform kann das Optimalitätsniveau einer Lösung durch den Abstand zwischen dieser Lösung und den tatsächlichen Optima des gegebenen Problems (Maximierung oder Minimierung) definiert werden. Es gibt drei Stufen von Optimalitätsniveaus, die im Folgenden definiert werden.In one embodiment, the optimality level of a solution can be defined by the distance between that solution and the actual optima of the given problem (maximization or minimization). There are three levels of optimality levels, which are defined below.
Optimalitätsstufe 1: Wenn eine Lösung pi, die mit einem Algorithmus Ap erhalten wird, zwischen dem Optimum (O) und dem besten Universum (Ub) liegt, das auch O und Ub einschließt, dann wird die Lösung pi als Optimalitätsstufe 1 betrachtet. Daher kann für Algorithmen Ap bei einem Minimierungsproblem die Menge der Optimalitätsstufe 1 (L0 1) wie folgt definiert werden:
Optimalitätsstufe 2: Wenn eine Lösung pi, die mit einem Algorithmus Ap erhalten wird, zwischen dem besten Wert des Universums (Ub) und dem universellen Mittelwert (Uσ) liegt, der auch den universellen Mittelwert (Uσ) einschließt, dann wird die Lösung pi als Optimalitätsstufe 2 betrachtet. Daher kann für Algorithmen Ap bei einem Minimierungsproblem die Menge der Optimalitätsstufe 2 (Lo2) wie folgt definiert werden:
Optimalitätsstufe 3: Wenn in diesem Fall eine Lösung pi, die mit einem Algorithmus Ap erhalten wird, zwischen dem besten (Ub) und dem schlechtesten (Uw) Universum liegt, einschließlich des schlechtesten Universums (Uw), dann wird die Lösung pi als Optimalitätsstufe 3 betrachtet. Daher kann für Algorithmen Ap für ein Minimierungsproblem die Menge der Optimalitätsstufe 3 (L°3) wie folgt definiert werden:
Die Abstraktionsebenen Sieg, Unentschieden und Niederlage beziehen sich auf die Vergleichbarkeitsebenen 1, 2 und 3 der Lösung des Hauptalgorithmus mit der Lösung des Alternativalgorithmus. Diese werden in den Zeilen der Prasatul-Matrix dargestellt, und diese Abstraktionen geben an, wie gut oder schlecht die Lösung im Vergleich zu den alternativen Lösungen ist. Gewinnen bedeutet, dass die Lösung besser ist, Unentschieden bedeutet, dass die Lösung gleich oder gleichwertig ist, und Verlieren bedeutet, dass die Lösung schlechter ist, wobei die entsprechende Zeile die Anzahl solcher Lösungen angibt.The abstraction levels victory, draw and defeat refer to the
Die Abstraktionen best, average und worst, die in den Spalten dargestellt werden, stellen den Vergleich der besten Lösungen des primären Algorithmus mit den Optima dar, die in den Optimalitätsstufen 1, 2 und 3 aufgezählt sind. Diese Abstraktionen in den Spalten geben an, wie gut oder schlecht die Lösung in Bezug auf die Optima ist. Am besten bedeutet, dass die Lösung höchstens den universellen besten Wert (Ub) vom Optimum (O) entfernt ist, durchschnittlich bedeutet, dass die Lösung höchstens den universellen Mittelwert (Uσ) und mehr als den universellen besten Wert (Ub) vom Optimum entfernt ist, und am schlechtesten bedeutet, dass die Lösung mehr als den universellen Mittelwert (Uσ) vom Optimum entfernt ist, wobei in all diesen Fällen die entsprechenden Spalten die Anzahl solcher Lösungen anzeigen. Wenn sowohl Vergleichbarkeits- als auch Optimalitätsebenen verglichen werden und wenn die Abstraktionsniveaus win und best zusammengenommen werden, dann wird dies als die Anzahl der Lösungen sowohl in der Menge der Vergleichbarkeitsstufe 1 (L°1) als auch in der Menge der Optimalitätsstufe 1 (L°1) betrachtet, d.h. (L°1 ∩ L°1). Ähnlich verhält es sich, wenn die Abstraktionsebenen Gewinn und Durchschnitt zusammengenommen werden, d. h. (L°1 ∩ L°2). Daher können die Elemente der Prasatul-Matrix (L) durch die nachstehende Gleichung (14) definiert werden,
In einer Ausführungsform werden die Optimalität und die Vergleichbarkeit der Lösungen berücksichtigt, um die Leistung der Algorithmen zu interpretieren, wobei die Qualität der Lösung auf der Grundlage des direkten Vergleichs und des Gesamtvergleichs bewertet wird, die als D-Scores bzw. K-Scores bezeichnet werden. Zwei D-Scores sind definiert als direkte Optimalität (DO) und direkte Vergleichbarkeit (DC). Drei K-Bewertungen werden definiert als Gesamtoptimalität (KO), Gesamtvergleichbarkeit (KC) und Gesamtzusammenhang (KT). Die beste, die durchschnittliche und die schlechteste Abstraktion, d.h. die Optimalität der Stufen 1, 2 und 3, werden mit den nachstehenden Gleichungen (15), (16) und (17) definiert.
In einer Ausführungsform werden die Optimalität und die Vergleichbarkeit der Lösungen berücksichtigt, um die Leistung der Algorithmen zu interpretieren, wobei die Qualität der Lösung auf der Grundlage des direkten Vergleichs und des Gesamtvergleichs bewertet wird, die als D-Scores bzw. K-Scores bezeichnet werden. Zwei D-Scores sind definiert als direkte Optimalität (DO) und direkte Vergleichbarkeit (DC). Drei K-Bewertungen werden definiert als Gesamtoptimalität (KO), Gesamtvergleichbarkeit (KC) und Gesamtzusammenhang (KT). Die beste, die durchschnittliche und die schlechteste Abstraktion, d.h. die Optimalität der Stufen 1, 2 und 3, werden mit den nachstehenden Gleichungen (15), (16) und (17) definiert.In one embodiment, the optimality and comparability of the solutions are considered to interpret the performance of the algorithms, where the quality of the solution is assessed based on the head-to-head and overall comparisons, referred to as D-scores and K-scores, respectively . Two D-scores are defined as Direct Optimality (DO) and Direct Comparability (DC). Three K-scores are defined as overall optimality (KO), overall comparability (KC), and overall context (KT). The best, the average and the worst abstraction, i.e. the optimality of
In der obigen Gleichung (15) bedeutet ein höherer Wert von O1, dass die beste Lösung des primären Algorithmus besser ist als die beste Lösung des alternativen Algorithmus. In ähnlicher Weise wird ein hoher Wert von O2 und O3 so interpretiert, dass die durchschnittliche Lösung des primären Algorithmus besser ist als die durchschnittliche Lösung des alternativen Algorithmus und die schlechteste Lösung des primären Algorithmus besser ist als die schlechteste Lösung des alternativen Algorithmus. Die direkte Optimalität (DO) kann durch Kombination der gewichteten vergleichenden Optimalität beider Algorithmen auf allen drei Abstraktionsebenen gemessen werden, wobei die direkte Optimalität (DO) des primären Algorithmus im Vergleich zum alternativen Algorithmus wie folgt definiert werden kann:
Dabei zeigt der DO-Wert an, dass der primäre Algorithmus besser ist als der alternative Algorithmus.The DO value indicates that the primary algorithm is better than the alternative algorithm.
In ähnlicher Weise kann die direkte Vergleichbarkeit (DC) für drei Rechte gemessen werden, nämlich Sieg, Unentschieden und Niederlage, wobei der Ausdruck für diese Rechte unten angegeben ist.
In den obigen Gleichungen zeigen höhere Werte von C1, C2 und C3 an, dass die Lösungen des primären Algorithmus besser, gleich oder schlechter sind als die Lösungen des alternativen Algorithmus. Die direkte Vergleichbarkeit (DC) wird durch die Kombination der gewichteten Vergleichbarkeit beider Algorithmen auf allen drei Abstraktionsebenen gemessen, wobei der Ausdruck für die DC des primären Algorithmus im Vergleich zum alternativen Algorithmus unten als Gleichung (22) aufgeführt ist.
Ein höherer Wert von DC bedeutet, dass der primäre Algorithmus im Hinblick auf die Optimalität besser ist als der alternative Algorithmus.A higher value of DC means that the primary algorithm is better than the alternative algorithm in terms of optimality.
In einer Ausführungsform berücksichtigen die K-Scores alle Vergleichsergebnisse. Die Gesamtleistung wird bei K-Scores sowohl im Kontext der Optimalität als auch der Vergleichbarkeit berücksichtigt. Die Ergebnisse der buchhalterischen Vergleichbarkeit werden jedoch bei der Gesamtoptimalität nicht berücksichtigt, und ebenso werden die Ergebnisse der buchhalterischen Optimalität bei der Gesamtkompatibilität nicht berücksichtigt. Die Gesamtoptimalität für die beste Stufe 1 wird durch die Gleichung (23) definiert.
Ein hoher Wert von Ko1 bedeutet, dass die Gesamtlösungen des Vergleichsalgorithmus im Hinblick auf die Optimalität am besten sind, unabhängig davon, ob er verliert oder gewinnt. In ähnlicher Weise kann die Gesamtoptimalität in den Stufen 2 und 3 durch die Gleichungen (24) und (25) definiert werden.
Wobei in den Gleichungen (24) und (25) ein hoher Wert von Ko2 und Ko3 anzeigt, dass die Gesamtlösungen im Sinne von optimal durchschnittlich bzw. schlecht sind, unabhängig davon, ob sie verlieren oder gewinnen.Where in Equations (24) and (25) a high value of Ko2 and Ko3 indicates that the overall solutions are average and bad in the optimal sense, respectively, regardless of whether they are losing or winning.
Die Gesamtoptimalität der Vergleichsalgorithmen wird berechnet, indem die Gesamtoptimalität auf allen drei Abstraktionsebenen (beste, durchschnittliche und schlechteste) kombiniert wird. Die Gesamtoptimalität (KO) wird durch die Gleichungen (26) und (27) definiert.
Ein höherer Wert von KO bedeutet, dass die Lösungen der primären Algorithmen sehr optimal sind.A higher value of KO means that the solutions of the primary algorithms are very optimal.
In ähnlicher Weise kann die Gesamtvergleichbarkeit für die Abstraktion von Sieg, Unentschieden und Niederlage gemessen werden. Die Gesamtvergleichbarkeit in den Stufen 1, 2 und 3 kann mit den nachstehenden Gleichungen definiert werden.
In den obigen Gleichungen zeigen hohe Werte von Kc 1, Kc 2 und Kc 3 an, dass die Gesamtlösungen besser, gleich und schlechter sind als die anderer Algorithmen, unabhängig davon, ob sie am besten, durchschnittlich oder am schlechtesten sind. Die Gesamtvergleichbarkeit der Vergleichsalgorithmen kann durch Kombination der Gesamtvergleichbarkeit auf allen drei Abstraktionsebenen gemessen werden, wobei die Gesamtvergleichbarkeit (KC) des Hauptalgorithmus im Vergleich zu den alternativen Algorithmen in den Gleichungen (31) und (32) ausgedrückt wird.
Dabei zeigt ein höherer Wert von KC an, dass die Lösungen der primären Algorithmen besser sind als die der alternativen Algorithmen. Da sowohl das beste als auch das durchschnittliche Abstraktionsniveau für die Gesamtvergleichbarkeit und die Gesamtoptimalität von großer Bedeutung sind, wird eine Kombination von Elementen der Prasatul-Matrix durchgeführt, bei der sich die Abstraktionsniveaus best und average sowie win und tie überschneiden, und diese wird als overall together (KT) bezeichnet, die als Gleichung (33) definiert ist.
Dabei bedeutet ein höherer Wert von KT, dass der primäre Algorithmus insgesamt besser ist als die alternativen Algorithmen, sei es optimal oder vergleichbar.A higher value of KT means that the primary algorithm is better overall than the alternative algorithms, whether optimal or comparable.
In einer Ausführungsform haben die D-Scores und K-Scores die Bereiche [-1, +1.5] bzw. [-1, +1], aber der KT hat den Bereich [0,1].In one embodiment, the D-scores and K-scores have the ranges [-1, +1.5] and [-1, +1], respectively, but the KT has the range [0,1].
In einer Ausführungsform bietet die Prasatul-Matrix einen Eins-zu-Eins-Vergleich zwischen zwei Algorithmen, nämlich dem primären und dem alternativen Algorithmus. Da D-Scores und K-Scores die Leistung des primären Algorithmus im Vergleich zum alternativen Algorithmus liefern. Um jedoch die Leistung eines primären Algorithmus im Vergleich zu mehreren alternativen Algorithmen zu bewerten, d. h. für einen Eins-zu-Viel-Vergleich, müssen mehrere Paare von primären und alternativen Algorithmen berücksichtigt werden. Wenn ein primärer Algorithmus mit k Alternativen verglichen werden muss, gibt es eine Anzahl von k Prasatul-Matrizen für k Paare von primären und alternativen Algorithmen. Daher gibt es für jedes der k Paare einen separaten Satz von D-Scores und K-Scores, die die Leistung des primären Algorithmus im Vergleich zu k alternativen Algorithmen angeben. Um die Gesamtleistung des primären Algorithmus im Vergleich zu k Alternativen für ein bestimmtes Problem zu erhalten, werden alle D-Scores und K-Scores einfach durch Mittelwertbildung berücksichtigt, wie in den folgenden Gleichungen angegeben.In one embodiment, the Prasatul matrix provides a one-to-one comparison between two algorithms, namely the primary and the alternate algorithm. As D-Scores and K-Scores provide the performance of the primary algorithm compared to the alternative algorithm. However, to evaluate the performance of a primary algorithm compared to several alternative algorithms, i. H. for a one-to-many comparison, multiple pairs of primary and alternate algorithms must be considered. If a primary algorithm has to be compared to k alternatives, there are a number of k Prasatul matrices for k pairs of primary and alternative algorithms. Therefore, for each of the k pairs, there is a separate set of D-scores and K-scores that indicate the performance of the primary algorithm compared to k alternative algorithms. To get the overall performance of the primary algorithm compared to k alternatives for a given problem, all D-scores and K-scores are considered simply by averaging, as given in the following equations.
D-Werte:
K-Werte:
Wobei Gleichung (34) den durchschnittlichen DO- und DC-Wert und Gleichung (35) den durchschnittlichen KO-, KC- und KT-Wert darstellt.Where Equation (34) represents the average DO and DC value and Equation (35) represents the average KO, KC and KT value.
In einer Ausführungsform wird die Einstufung der Algorithmen mit dem Ansatz des direkten Vergleichs unter Verwendung einer problembezogenen Einstufung und einer Gesamteinstufung durchgeführt, wobei diese beiden Einstufungsansätze im Folgenden erläutert werden.In one embodiment, the ranking of the algorithms is performed with the direct comparison approach using a problem-related ranking and an overall ranking, both of which ranking approaches are explained below.
Problembezogenes Ranking: Das problembezogene Ranking der evolutionären Optimierungsalgorithmen wird für k Algorithmen und d Dimensionen in Form von D-Scores und K-Scores durchgeführt, wie in den folgenden Gleichungen angegeben, wobei Gleichung (36) die D-Scores (DO und DC) und Gleichung (37) die K-Scores (KO, KC und KT) darstellt.
Gesamtwertung: Die Gesamtwertung der EOAs für k Algorithmen, d Dimensionen und p Probleme wird in Form von D-Scores und K-Scores durchgeführt, wie in der folgenden Gleichung angegeben, wobei Gleichung (38) die D-Scores (DO und DC) und Gleichung (39) die K-Scores (KO, KC und KT) darstellt.
In einer Ausführungsform wird ein Versuchsaufbau zur Durchführung des Experiments entwickelt, um den vorgeschlagenen Ansatz des direkten Vergleichs zu verifizieren, wobei eine empirische Analyse mit 25 Benchmark-Funktionen durchgeführt wird, bei der gut etablierte Algorithmen mit der vorgeschlagenen Methodik bewertet und mit den bestehenden Studien verifiziert werden. Die durchgeführten Experimente werden im Folgenden im Detail erläutert.In one embodiment, an experimental setup is developed to conduct the experiment to verify the proposed head-to-head comparison approach, performing an empirical analysis with 25 benchmark functions, evaluating well-established algorithms with the proposed methodology and verifying them with the existing studies will. The experiments carried out are explained in detail below.
Für die Durchführung der Experimente wird ein Satz von 25 Benchmark-Testproblemen (F1-F25) ausgewählt, wobei es sich bei diesen Testproblemen um Minimierungsprobleme handelt, die aus 5 unimodalen und 20 multimodalen Funktionen bestehen, wobei von den 20 multimodalen Funktionen 7 Basisfunktionen, 2 erweiterte Funktionen und 11 Hybridfunktionen sind. Um sicherzustellen, dass die Lösung niemals im Zentrum der Lösung liegt, werden die Optima aller Funktionen vom Ursprung oder von der vorherigen Position aus verschoben, wobei diese Verschiebung zu Schwierigkeiten für die Algorithmen geführt hat, die eine zentrale Tendenz zur Konvergenz in Richtung der Optima haben. Die Hybridisierung hat das Problem weiter erschwert, so dass die Algorithmen nicht in der Lage sind, bestimmten Mustern zu folgen, um die Optima zu erreichen.To carry out the experiments, a set of 25 benchmark test problems (F1-F25) is selected, these test problems being minimization problems consisting of 5 unimodal and 20 multimodal functions, with 7 of the 20 multimodal functions being basic functions, 2 advanced features and 11 hybrid features are. In order to ensure that the solution never lies in the center of the solution, the optima of all functions are shifted from the origin or from the previous position, this shift has caused difficulties for the algorithms, which have a central tendency to converge towards the optima . Hybridization has further complicated the problem, leaving the algorithms unable to follow specific patterns to reach the optima.
Die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Prasatul-Matrix und des vorgeschlagenen Ansatzes, sechs allgemein angewandten Optimierungsalgorithmen sind für die Durchführung der Experimente ausgewählt, wobei diese Algorithmen umfasst Ant Lion Optimizer (ALO), Grey Wolf Optimizer (GWO), Moth Flame Optimizer (MFO), Self-adaptive Differential Evolution (SaDE), Sine Cosine Algorithm (SCA), und Whale Optimization Algorithm (WOA).The effectiveness of the proposed Prasatul matrix and approach, six commonly applied optimization algorithms are selected to conduct the experiments, these algorithms include Ant Lion Optimizer (ALO), Gray Wolf Optimizer (GWO), Moth Flame Optimizer (MFO), Self -Adaptive Differential Evolution (SaDE), Sine Cosine Algorithm (SCA), and Whale Optimization Algorithm (WOA).
Für alle Algorithmen werden Standard-Parametereinstellungen berücksichtigt, mit Ausnahme von SaDE, einer adaptiven Version der Differentialevolution (DE), für die keine Parametereinstellungen erforderlich sind. Für alle Algorithmen wurden MATLAB-Codes berücksichtigt, die online verfügbar sind. Der Algorithmus zur Erzeugung der Prasatul-Matrix sowie die D-Scores und K-Scores sind in MATLAB R2015a implementiert und online verfügbar. Alle Experimente werden auf einem Computer mit den Spezifikationen Intel (R) Core (TM) i7-8565U CPU @ 1.80 GHz mit 8 Kernen, 4.6 GHz Geschwindigkeit, NVIDIA GeForce MX130 Grafikkarte, 16 GB RAM, 1TB HDD und 64-bit (AMD) Windows 10 Betriebssystem durchgeführt.Default parameter settings are considered for all algorithms, with the exception of SaDE, an adaptive version of differential evolution (DE), which does not require parameter settings. MATLAB codes available online have been considered for all algorithms. The algorithm for generating the Prasatul matrix as well as the D-scores and K-scores are implemented in MATLAB R2015a and are available online. All experiments are performed on a computer with the specifications Intel (R) Core (TM) i7-8565U CPU @ 1.80 GHz with 8 cores, 4.6 GHz speed, NVIDIA GeForce MX130 graphics card, 16 GB RAM, 1TB HDD and 64-bit (AMD) Windows 10 operating system performed.
Alle Experimente werden mit einer Populationsgröße von 100 durchgeführt. Die Dimensionen 10, 20 und 30 werden für die Funktionen F1-F14 und 2, 5 und 10 für die Hybridfunktionen F15-F25 sowohl für den Qualitäts- als auch für den Konvergenzvergleich berücksichtigt. Alle Algorithmen werden über 50 Versuche bis zu 1000 Generationen ausgeführt, so dass die besten Werte beobachtet werden können. Für den Konvergenzvergleich wird jeder Algorithmus bis zu 1000 Generationen ausgeführt und der bei jeder Generation erreichte beste Wert notiert. Für den Qualitätsvergleich werden die Funktionen F1-F14 betrachtet, die 5 unimodale Funktionen umfassen, während die restlichen Funktionen multimodale Funktionen sind. Die Funktionen F15-F25 werden für den Konvergenzvergleich herangezogen, alle sind hybride multimodale Funktionen. Für die Gesamtwertung werden jedoch alle 25 Funktionen, d. h. F1-F25, berücksichtigt.All experiments are performed with a population size of 100. The dimensions 10, 20 and 30 are considered for the functions F1-F14 and 2, 5 and 10 for the hybrid functions F15-F25 for both the quality and the convergence comparison. All algorithms are run over 50 trials up to 1000 generations so the best values can be observed. For the convergence comparison, each algorithm is run up to 1000 generations and the best value achieved in each generation is noted. For the quality comparison, the functions F1-F14 are considered, which include 5 unimodal functions, while the remaining functions are multimodal functions. The functions F15-F25 are used for the convergence comparison, all are hybrid multimodal functions. However, all 25 functions, i. H. F1-F25, considered.
In einer Ausführungsform wird die Leistung von evolutionären Optimierungsalgorithmen anhand von zwei Faktoren verglichen. Der eine ist die Lösungsqualität, die bestimmt, wie optimal die Lösungen sind, und der andere Faktor ist die Konvergenz, die bestimmt, wie schnell sich der Algorithmus in Richtung des Optimums bewegt. Mit der vorgeschlagenen Prasatul-Matrix werden die Algorithmen anhand beider Faktoren gemessen und eingestuft. Darüber hinaus werden die Ergebnisse der Prasatul-Matrix anhand der Ergebnisse des Wilcoxon-Rangsummentests überprüft.In one embodiment, the performance of evolutionary optimization algorithms is compared based on two factors. One is solution quality, which determines how optimal the solutions are, and the other factor is convergence, which determines how fast the algorithm moves towards the optimum. With the proposed Prasatul matrix, the algorithms are measured and ranked based on both factors. In addition, the results of the Prasatul matrix are checked against the results of the Wilcoxon rank sum test.
In einer Ausführungsform werden die besten Werte, die bei 50 Versuchen mit jedem der sechs Algorithmen erzielt werden, berücksichtigt. Die Algorithmen werden gepaart, um die Prasatul-Matrix zu erzeugen und dadurch D-Scores und K-Scores zu erhalten. Die erhaltenen D-Scores für alle Paare von SaDE und den anderen fünf Algorithmen mit den Dimensionen 10, 20 und 30 zeigen, dass SaDE in den meisten Funktionen über alle drei Dimensionen hinweg besser abschneidet, was durch hohe +ve-Werte angezeigt wird. Allerdings schneidet SaDE bei den Testproblemen F7, F8, F11, F13 und F14 in einigen Fällen schlecht ab, was durch niedrige und negative Werte angezeigt wird. Bei Problem F13 ist die DO-Bewertung zwar -ve, aber die DC-Bewertungen sind meist +ve, was darauf schließen lässt, dass die meisten Lösungen im Vergleich zu anderen besser sind, obwohl sie in Bezug auf die Optimalität am schlechtesten sind. Ein ähnliches Muster ist bei den ADO- und ADC-Bewertungen zu erkennen. In ähnlicher Weise zeigen die K-Scores, dass SaDE im Vergleich zu den anderen fünf Algorithmen in allen drei Dimensionen eine bessere Lösungsqualität aufweist, d.h. besser sowohl in Bezug auf Optimalität als auch auf Vergleichbarkeit.In one embodiment, the best scores obtained over 50 trials with each of the six algorithms are considered. The algorithms are paired to generate the Prasatul matrix and thereby obtain D-scores and K-scores. The obtained D-scores for all pairs of SaDE and the other five algorithms with dimensions 10, 20, and 30 show that SaDE performs better in most functions across all three dimensions, indicated by high +ve scores. However, in some cases, SaDE performs poorly on the F7, F8, F11, F13, and F14 test issues, as indicated by low and negative scores. For problem F13, although the DO score is -ve, the DC scores are mostly +ve, suggesting that most solutions are better than others, even though they are worst in terms of optimality. A similar pattern can be seen in the ADO and ADC ratings. Similarly, the K-scores show that SaDE compared to the other five algorithms in has a better solution quality in all three dimensions, ie better in terms of both optimality and comparability.
In einer Ausführungsform werden die besten Werte, die in jeder der 1000 Iterationen über 50 Versuche jedes der sechs ausgewählten Optimierungsalgorithmen erzielt werden, iterationsweise gemittelt, um einen Konvergenzvergleich mit dem vorgeschlagenen direkten Vergleichsansatz durchzuführen. Anschließend werden die Prasatul-Matrizen und die entsprechenden D-Scores und K-Scores ermittelt. D-Scores und K-Scores werden mit allen Paaren des ALO-Algorithmus und den anderen vier Algorithmen mit 10 Dimensionen erhalten, wobei der SaDE-Algorithmus nicht auf F23 ausgeführt wird, da er für einen Konvergenzvergleich nicht in Betracht gezogen wird. Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass der ALO-Algorithmus meist besser abschneidet als die anderen Algorithmen, wenn es um Konvergenz geht. Dennoch ist zu beobachten, dass bei einigen Funktionen wie F19, F22 und F25 die Konvergenz von ALO im Vergleich zu anderen Algorithmen schlecht ist. Außerdem wird festgestellt, dass der ALO-Algorithmus im Vergleich zum MFO-Algorithmus in der Mehrzahl der Fälle am schlechtesten abschneidet, was durch -ve-Werte sowohl bei den D-Scores als auch bei den K-Scores überbewertet werden kann. Obwohl die ADO-, ADO-, AKO- und AKC-Werte darauf hindeuten, dass die Konvergenz von ALO besser ist als die der anderen Algorithmen, sind die Werte recht niedrig.In one embodiment, the best values obtained in each of the 1000 iterations over 50 trials of each of the six selected optimization algorithms are averaged iteration-by-iteration to perform a convergence comparison with the proposed direct comparison approach. Then the Prasatul matrices and the corresponding D-scores and K-scores are determined. D-scores and K-scores are obtained with all pairs of the ALO algorithm and the other four 10-dimensional algorithms, with the SaDE algorithm not being run on F23 as it is not considered for a convergence comparison. The obtained results show that the ALO algorithm mostly performs better than the other algorithms when it comes to convergence. Nevertheless, it can be observed that for some functions like F19, F22 and F25, the convergence of ALO is poor compared to other algorithms. In addition, it is found that the ALO algorithm performs worst compared to the MFO algorithm in the majority of cases, which can be overestimated by -ve values for both the D-scores and the K-scores. Although the ADO, ADO, AKO, and AKC scores indicate that ALO's convergence is better than the other algorithms, the scores are quite low.
In einer Ausführungsform wird die Rangfolge der Algorithmen mit einem Richtungsvergleichsansatz unter Verwendung von zwei Ansätzen durchgeführt. Der erste Ansatz ist die problembezogene Rangfolge, bei der die Algorithmen auf der Grundlage spezifischer Probleme und unter Berücksichtigung der verschiedenen Dimensionen zusammen eingestuft werden. Der zweite Ansatz ist das Gesamtranking, bei dem verschiedene Probleme und ihre Dimensionen zusammen betrachtet werden, um die Gesamtleistung eines Algorithmus im Vergleich zu anderen Alternativen zu ermitteln. Beide Arten des Rankings werden auf der Grundlage der Lösungsqualität und der Konvergenz des Algorithmus durchgeführt. Die Beobachtungen aus beiden Ergebnissen werden im Folgenden erläutert.In one embodiment, the ranking of the algorithms with a direction comparison approach is performed using two approaches. The first approach is problem-based ranking, which ranks the algorithms together based on specific problems and considering the different dimensions. The second approach is overall ranking, which considers different problems and their dimensions together to determine the overall performance of an algorithm compared to other alternatives. Both types of ranking are performed based on solution quality and algorithm convergence. The observations from both results are explained below.
Problembezogenes Ranking: Die problembezogene Rangliste der Probleme (F1- F14) in Bezug auf die Lösungsqualität der Algorithmen zeigt, dass SaDE bei den meisten Funktionen am besten abschneidet und Lösungen von guter Qualität erzeugt. Es wurde auch festgestellt, dass die Algorithmen ALO und MFO starke Konkurrenten sind, aber ALO rangiert meist an zweiter Stelle nach SaDE. SCA ist der Algorithmus mit der schlechtesten Leistung und rangiert daher bei fast allen Funktionen auf dem letzten Platz, was die Lösungsqualität angeht. Es ist zu beobachten, dass die PKT-Punktzahl für die Bestimmung der problembezogenen Rangfolge der Algorithmen mehr als ausreichend ist, da sie sowohl die Optimalität als auch die Vergleichbarkeit beinhaltet, da sie die KT-Punktzahlen umfasst. Daher wird nur PKT für die Konvergenz berücksichtigt. Die problembezogene Einstufung der Funktionen F15 bis F25 in Bezug auf die Konvergenz der Algorithmen zeigt, dass der MFO-Algorithmus in Bezug auf die Konvergenz bei den meisten Funktionen am besten abschneidet. Andererseits ist die Leistung des WOA-Algorithmus in Bezug auf die Konvergenz bei den meisten Funktionen am schlechtesten.Problem-related ranking: The problem-related ranking of problems (F1-F14) in relation to the solution quality of the algorithms shows that SaDE performs best on most functions and produces good-quality solutions. It was also noted that the ALO and MFO algorithms are strong competitors, but ALO mostly ranks second to SaDE. SCA is the worst-performing algorithm and therefore ranks last for almost all functions in terms of solution quality. It can be observed that the PKT score is more than sufficient for determining the problem-related ranking of the algorithms, since it includes both the optimality and the comparability, since it includes the KT scores. Therefore, only PKT is considered for convergence. The problem-related ranking of functions F15 to F25 in terms of algorithm convergence shows that the MFO algorithm performs best in terms of convergence for most functions. On the other hand, the performance of the WOA algorithm in terms of convergence is the worst for most functions.
Gesamtwertung: Die Ergebnisse der Gesamtwertung in Bezug auf die Lösungsqualität der Algorithmen zeigen, dass der SaDE-Algorithmus, ähnlich wie bei der problembezogenen Wertung, der leistungsfähigste Algorithmus in Bezug auf die Lösungsqualität für F1-F14-Funktionen ist. Der SaDE-Algorithmus ist der beste Algorithmus in allen fünf Gesamtwertungen. Der SCA-Algorithmus ist der schlechteste Algorithmus, während der ALO-Algorithmus der zweitbeste ist. Bei den Funktionen F15-F25 ist der ALO-Algorithmus jedoch der beste und der WOA-Algorithmus der schlechteste Algorithmus in Bezug auf die Lösungsqualität.Score: The results of the score on the solution quality of the algorithms show that the SaDE algorithm, similar to the problem-based score, is the best-performing algorithm in terms of the solution quality for F1-F14 functions. The SaDE algorithm is the best algorithm in all five rankings. The SCA algorithm is the worst algorithm while the ALO algorithm is the second best. However, for the functions F15-F25, the ALO algorithm is the best and the WOA algorithm is the worst algorithm in terms of solution quality.
Die Gesamtwertung in Bezug auf die Konvergenz zeigt, dass der SaDE-Algorithmus am besten abschneidet, allerdings nur für F1-F14-Funktionen. Für F15-F25-Funktionen ist der MFO-Algorithmus der beste. Außerdem wurde beim Vergleich der Eins-zu-Eins- und Eins-zu-Viel-Konvergenz festgestellt, dass die Algorithmen ALO und MFO starke Konkurrenten sind. Ähnlich wie bei der problemorientierten Rangliste ist auch hier WOA der Algorithmus mit der schlechtesten Konvergenz in der Gesamtwertung.The overall convergence score shows that the SaDE algorithm performs best, but only for F1-F14 functions. For F15-F25 functions, MFO algorithm is the best. Also, when comparing the one-to-one and one-to-many convergence, it was found that the ALO and MFO algorithms are strong competitors. Similar to the problem-based ranking, WOA is the algorithm with the worst convergence in the overall ranking.
In einer Ausführungsform wird ein statistischer Wilconxon-Rangsummentest durchgeführt, um den signifikanten Unterschied der mit dem SaDE-Algorithmus erzielten Lösungen im Vergleich zu anderen Algorithmen zu analysieren, wobei eine Genauigkeit von 5 % verwendet wird. Die Ergebnisse zeigen, dass in jeder Funktion ein statistisch signifikanter Unterschied zu beobachten ist. Bei den Funktionen F15-F25 wird jedoch kein signifikanter Unterschied festgestellt, mit Ausnahme des WOA-Algorithmus, der in Bezug auf die Konvergenz am schlechtesten abschneidet. Dieser Test bestätigt auch, dass der SaDE-Algorithmus in Bezug auf die Qualität am besten und der WOA-Algorithmus in Bezug auf die Konvergenz am schlechtesten abschneidet. Die Ergebnisse des direkten Vergleichs stimmen mit denen des Wilcoxon-Tests überein.In one embodiment, a statistical Wilconxon rank sum test is performed to analyze the significant difference of the solutions obtained with the SaDE algorithm compared to other algorithms, using an accuracy of 5%. The results show that there is a statistically significant difference in each function. However, no significant difference is found for the F15-F25 functions, except for the WOA algorithm, which performs the worst in terms of convergence. This test also confirms that the SaDE algorithm performs best in terms of quality and the WOA algorithm performs worst in terms of convergence. The results of the direct comparison agree with those of the Wilcoxon test.
Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. So kann beispielsweise die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Aktionen durchgeführt werden. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.The figures and the preceding description give examples of embodiments. Those skilled in the art will understand that one or more of the elements described may well be combined into a single functional element. Alternatively, certain elements can be broken down into multiple functional elements. Elements from one embodiment may be added to another embodiment. For example, the order of the processes described herein may be changed and is not limited to the manner described herein. Additionally, the actions of a flowchart need not be performed in the order shown; Also, not all actions have to be carried out. Also, the actions that are not dependent on other actions can be performed in parallel with the other actions. The scope of the embodiments is in no way limited by these specific examples. Numerous variations are possible, regardless of whether they are explicitly mentioned in the description or not, e.g. B. Differences in structure, dimensions and use of materials. The scope of the embodiments is at least as broad as indicated in the following claims.
Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.Advantages, other benefits, and solutions to problems have been described above with respect to particular embodiments. However, the benefits, advantages, problem solutions, and components that can cause an advantage, benefit, or solution to occur or become more pronounced are not to be construed as a critical, required, or essential feature or component of any or all claims.
Bezugszeichenlistereference list
- 100100
- Ein auf direktem Vergleich basierendes System für evolutionäre OptimierungsalgorithmenA direct comparison based system for evolutionary optimization algorithms
- 102102
- Eine VergleichsverarbeitungseinheitA comparison processing unit
- 104104
- Eine MatrixverarbeitungseinheitA matrix processing unit
- 106106
- Eine Ranking-VerarbeitungseinheitA ranking processing unit
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202022106313.3U DE202022106313U1 (en) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | A direct comparison based system for the analysis of evolutionary optimization algorithms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202022106313.3U DE202022106313U1 (en) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | A direct comparison based system for the analysis of evolutionary optimization algorithms |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202022106313U1 true DE202022106313U1 (en) | 2022-12-01 |
Family
ID=84534232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202022106313.3U Active DE202022106313U1 (en) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | A direct comparison based system for the analysis of evolutionary optimization algorithms |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202022106313U1 (en) |
-
2022
- 2022-11-10 DE DE202022106313.3U patent/DE202022106313U1/en active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60004507T2 (en) | FAST GROUPING THROUGH SPARKLY FILLED DATA RECORDS | |
DE112018005205T5 (en) | Compression of completely connected / recurring layers from one or more deep networks by enforcing spatial locality for weight matrices and effecting frequency compression | |
DE102022120649B4 (en) | Method for establishing a performance limit on the impact response of a test dummy and electronic device | |
DE202022103268U1 (en) | A multi-objective feature selection system based on antlion optimization | |
DE202022105010U1 (en) | A differential crossover and quantum particle swarm optimization system | |
DE102021124445A1 (en) | META-FEATURE TRAINING MODELS FOR MACHINE LEARNING ALGORITHMS | |
DE112018004284T5 (en) | DYNAMICALLY REASSEMBLING PATCH GROUPS USING STREAM CLUSTERING | |
DE202022106313U1 (en) | A direct comparison based system for the analysis of evolutionary optimization algorithms | |
Jungwirth et al. | Clustertypen: Eine Typologisierung und Charakterisierung regionaler Netzwerke | |
DE202023106044U1 (en) | A system for carrying out the performance assessment of rolling element bearings | |
WO2004044772A9 (en) | Method and computer configuration for providing database information of a first database and method for carrying out the computer-aided formation of a statistical image of a database | |
DE202023100081U1 (en) | A system for efficient and improved visual question answering | |
EP2601594A1 (en) | Method and apparatus for automatically processing data in a cell format | |
DE102013221669A1 (en) | Accurate simulation of progeny derived from recombination of parents | |
DE112020004161T5 (en) | LEARNING A PATTERN DICTIONARY FROM BLURRED NUMERIC DATA IN DISTRIBUTED NETWORKS | |
Thieltges | Big Data, Machine Learning und Künstliche Intelligenz | |
DE202022100198U1 (en) | A cloud-based graph computation system | |
DE202022100429U1 (en) | A system for predicting the lifespan of coronaviruses using mathematical models | |
DE202022100431U1 (en) | A system for optimal resource allocation for a secure NxIIoT network for non-terrestrial network applications | |
DE202022106743U1 (en) | A restructured unary Watson-Crick automaton system | |
EP3945487A1 (en) | Method, device and computer program product for generating a product-specific data set | |
DE112021005531T5 (en) | METHOD AND DEVICE FOR GENERATION OF TRAINING DATA FOR A GRAPH NEURONAL NETWORK | |
DE202022100094U1 (en) | A novel robust bloom filter system for filtering data with high accuracy and storage efficiency | |
DE202022102052U1 (en) | A machine learning based system for predicting the academic performance of international students | |
DE202022100775U1 (en) | An expert system for decisions about the introduction of Enterprise Resource Planning (ERP) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LIPPERT STACHOW PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE , DE |